存储器

存储器（memory，台湾译记忆体）是计算机中负责存储程序和数据，并根据控制命令提供这些程序和数据的基本硬件。现代的计算机系统以存储器为中心，故存储器的特性是影响整个计算机系统最大吞吐量的决定性因素。

存储器又分为内存储器（简称“内存”）和外存储器（简称“外存”）。内存是主机的一部分，用来存放计算机运行时随时需要使用的程序和数据；工作速度较快，存储容量较小，主要采用半导体存储器。外存和输入输出设备共同属于外设，用来存放CPU运行时暂时不用的各种程序和数据；存储容量大，工作速度慢；如磁盘、磁带、光盘等。

除了可分为内存和外存外，存储器还可按在计算机中的作用分为主存（main memory，全称“主存储器”）、辅存、缓存和闪存等。还可按存储介质分为半导体存储器、磁表面存储器、磁芯存储器和光盘存储器等；按访问方式分为随机存储器（random access memory, RAM）、只读存储器（read only memory, ROM）、串行访问存储器。

容量

GNOME的系统监控视窗

存储器以二进制计算容量，基本单位是Byte：

• 1 Kilobyte(KB) =1,024B=2¹⁰B
• 1 Megabyte(MB)=1,024KiB=2²⁰B=1,048,576B
• 1 Gigabyte(GB)=1,024MiB=2³⁰B=1,073,741,824B
• 1 Terabyte(TB)=1,024GiB=2⁴⁰B=1,099,511,627,776B
• 1 Petabyte(PB)=1,024TiB=2⁵⁰B=1,125,899,906,842,624B
• 1 Exabyte(EB) =1,024PiB=2⁶⁰B=1,152,921,504,606,846,976B
• 1 Zettabyte(ZB)=1,024EiB=2⁷⁰B
• 1 Yottabyte(YB)=1,024ZiB=2⁸⁰B

根据电气电子工程师协会（IEEE 1541）和欧洲联盟(HD 60027-2:2003-03)的标准，二进制乘数词头的缩写为“Ki”、“Mi”、“Gi”，以避免与国际单位制混淆。但二进制乘数词头没有广泛被制造业和个人采用，标示为4GB的内存实际上已经是4GiB，但标示为4.7GB的DVD实际上是4.37GiB。

对于32位的操作系统，最多可使用2³²个地址，即是4GiB。物理地址扩展可以让处理器在32位操作系统访问超过4GiB存储器，发展64位处理器则是根本的解决方法，但操作系统、驱动程序和应用程序都会有兼容性问题。

分类

电脑存储器可以根据存储能力与电源的关系可以分为以下两类：

易失性存储器

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易失性存储器（Volatile memory）是指当电源供应中断后，存储器所存储的资料便会消失的存储器。主要有以下的类型：

• 随机存储器
  • 动态随机存储器，英文缩写写作DRAM，一般每个单元由一个晶体管和一个电容组成（后者在集成电路上可以用两个晶体管模拟）。特点是单元占用资源和空间小，速度比SRAM慢，需要刷新。一般计算机主内存即由DRAM组成。在PC上，DRAM以内存条的方式出现，DRAM颗粒多为4位或8位位宽，而载有多个颗粒的单根内存条的位宽为64位。
  • 静态随机存取存储器，英文缩写写作SRAM，一般每个单元由6个晶体管组成，但近来也出现由8个晶体管构成的SRAM单元。特点是速度快，但单元占用资源比DRAM多。一般CPU的CPU缓存即由SRAM构成。

非易失性存储器

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非易失性存储器（Non-volatile memory）是指即使电源供应中断，存储器所存储的资料并不会消失，重新供电后，就能够读取存储器中的资料。 主要种类如下：

• 只读存储器（ROM）
  • 可编程式只读存储器（PROM）
  • 可擦除可规划式只读存储器（EPROM）
  • 电子抹除式可复写只读存储器（EEPROM）
  • Flash ROM
• 磁存储
  • 硬盘
  • 软盘
  • 磁带
• 3D XPoint
• 固态硬盘
• 光存储
  • 光盘

参见

• 虚拟内存
• 存储器层次结构

外部链接

• How Computer Memory Works （页面存档备份，存于互联网档案馆）, by Jeff Tyson